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摘要：普通化学是理科大学生的必修课程，为了提高教学质量，培养学生学习化学的兴趣，我们在教学工作中加入与课程内容相关的新技术和新发展动向。让学生了解化学学科的特点和发展动向，扩展学生的知识面，构建以基础知识为主、以相关新技术为辅的多方位拓展式教学方式。
关键词：普通化学；新技术；教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A？摇 文章编号：1674-9324（2013）45-0038-02
目前，高等教育已经从精英教育进入大众化教育时代，科学技术的飞速发展也使知识传授型的教学内容开始向知识拓展型的教学内容转变，学生对知识的渴望也不仅限于书本上考试的内容，他们对相关新技术、新知识的渴望也日趋强烈。目前普通化学的教学内容主要是讲授化学的基础知识，已经不能满足学生对知识深度的需求，也不能跟上化学学科的发展速度[1]。化学在人类生存质量和安全方面都发挥着重要作用，未来也会以新的思路、观念和方式发挥核心科学的作用。现代新技术是化学现代研究的重要方法，在教学内容中将现代检测新技术与化学有机结合起来，使学生不仅知其然，还能知其所以然，了解并掌握现代化学的先进理念和研究方法是非常重要的，这里我们将化学理论和应用中所用到的新技术与普通化学教学内容有机结合，构建出以基础知识为主以相关新技术为辅的多方位拓展式教学内容，其对于提高学生的知识范围、增强学生对新技术的运用和掌握能力、提高思维和素质的协调发展起着至关重要的作用。在绪论中增加了化学研究历史和新技术发展历史紧密相关的部分。化学学科的发展是新技术发展的必然结果，同时也推动了新技术的进一步发展。
一、在热力学部分增加了以下研究技术和方法
利用热力学第一定律来解决化学变化中的热效应问题；利用热力学第二定律来解决指定的化学及物理变化实现的可能性、方向及进行限度问题。热力学函数的测定需要根据不同反应的特点进行有针对性的测定，举例如下。
1.利用电化学性质与热力学之间的关系式比较常见的测定。电子迁移过程和反应的热力学参数常见方法：用精密电导率仪测定有机弱酸溶液在不同温度条件下的电导，通过图解法得出298K时弱酸的解离常数和焓，并计算出电离过程的吉布斯自由能和熵[2]；电化学方法获取纳米材料的热力学函数测得了纳米铜的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯自由能、标准摩尔熵[3]。
2.固体吸附过程可以利用固体在不同温度下物理吸附氮气的等温线，然后根据热力学原理近似计算出该物理吸附过程的微分吸附热和积分吸附热，然后根据相应的公式计算得到过程吸附体系的内能、焓、熵、吉布斯自由能等热力学函数随吸附量的变化率[4]。
二、在热力学部分增加了以下研究技术和方法
1.动力学中活化能（Ea）是动力学中一个重要的物理量，与反应速度直接相关，对实际的生产有重要的知道意义。可以采用热重分析（TGA）测定热解曲线，用多元线性回归法确定热分解机制函数，然后确定活化能[5]。
2.对于生物的酶催化反应可以利用循环催化流动分析方法（Recirculat ing Catalysis Flow Analysis，RCFA）测定完整动力学曲线，由此求解得到催化反应表观速率常数（k），最后利用阿仑尼乌斯公式求得该催化反应体系的活化能[6]。
3.实验室中一般化学反应活化能和反应速率的测定采用微型化实验进行测定。
三、在电化学部分增加了电化学的世界先进研究成果和这些成果将如何改变我们的生活
学生最为熟悉和感兴趣的电化学知识是与电池相关的内容，电化学工作站是常见的新型电池的研究开发的检测仪器。工作原理是工作电极、参比电极、电解质溶液形成串联电路，在参比电极与工作电极间连接一个电压表，就可以测量出工作电极上的电压变化，计算出工作电极上所带的电量，准确的算出物质的质量等参数[7]。
为了提高学生的学习兴趣给学生介绍了最新的电池方面的研究成果。例如，美国密苏里大学计算机工程系Jae Wan Kwon（权载完）教授的研究组研发出了体积小但电力强的“核电池”[8]。只有一个硬币大小的电池可以让手机不充电使用5000年。美国加州斯坦福大学华裔科学家崔屹参与的研究是将银和碳纳米材料制成的特殊墨水涂在纸张上，成功制成“纸电池”，普通纸张未来或许可以用做轻型电池[9]。
四、在核外电子排布部分增加了最先进的测试
夸克等微观粒子发现等研究方法和先进研究成果，让学生了解到微观世界的奇妙。原子核类似于人类的指纹，如果测量精度足够高，原子核可依据其质量被准确鉴别出来。这类研究归属于原子核物理的范畴。原子核的高精度质量测量最先用的是相对简单的电磁系统原子核质谱仪，近20年来，随着放射性核束装置和实验技术的发展，原子核质谱仪已发展到实验环和潘宁阱等复杂的离子光学系统，质量测量的精度也越来越高。以稳定原子核28Si为例，其质量测量的相对误差从1937年第一次测量的2.1×10-5减小至1995年的7.0×10-11，提高了近6个数量级。除了原子核中的电子、中子和质子还有很多微观粒子，还包括夸克、k-介子等许多基本粒子的更基本的组成单元，可以称为基本粒子动物园。夸克是由美国伊利诺伊州巴达维亚费米国家加速器实验室的万亿电子伏特加速器（Tevatron，质子和反质子对撞机）发现的，Tevatron还测定了W玻色子的精确质量、发现了陶中微子以及著名的顶夸克。Tevatron有6.28公里长的圆形加速器轨道由1000多个超导磁铁构成，它们将质子和反质子按相反方向在真空管中加速到光速的99.99999954%，然后在两个5000吨的探测器中对撞，这种接近光速的高能量碰撞产生了大量全新的亚原子粒子，然后很快衰变[10]。
综上所述，在普通化学教学中将新技术、新方法以及先进的研究成果有机的与教学内容相结合，使学生了解新技术对化学发展起到的重要作用。能够扩展学生的知识范围、提高学生对化学学科的兴趣、使学生对化学学科的宽度和广度认识有了提升，全面提高教学质量。
参考文献：
[1]梁爱琴，孙芬芳，李琳，刘锦梅.工科普通化学素质教育的教学改革研究[J].化工高等教育，2008，（1）：90-92.
[2]屈景年，李俊华，王璐，等.有机一元弱酸热力学函数的测定[J].衡阳师范学院学报，2009，30（6）：63-65.
[3]王路得，黄在银，范高超，等.电化学方法测定纳米材料的热力学函数[J].中国科学：化学，2012，42（1）：47-51.
[4]陈晓立.固体物理吸附气体过程热力学状态函数变化的测定[J].纺织高校基础科学学报，1995，8（2）：126-131.
[5]李玮.TGA测定克拉霉素热分解动力学参数[J].中国抗生素杂志，2009，34（7）：419-421.
[6]王恒，李永生，高秀峰.可见光谱法测定GA-HRP-H2O2体系的活化能[J].光谱实验室，2011，28（2）：489-493.
[7]宋玉龙.电化学工作站开发[D].长春：东北师范大学硕士论文，2006.
[8]Wacharasindhu，J.W. Kwon，D. Meier，et al. Radioisotope Microbattery Based on Liquid Semiconductor[J].Journal of Applied Physics Letters，2009，（95）：014103.
[9]Liangbing Hu，Jang Wook Choi，Yuan Yang，et al. Highly conductive paper for energy-storage devices[J].PNAS，2009：1-5.
[10]孫保华，孟杰.原子核质量精密测量的研究进展[J].物理，2010，10（12）：1-5.
作者简介：冯静（1977-），女，副教授，博士。
关键词：普通化学；新技术；教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A？摇 文章编号：1674-9324（2013）45-0038-02
目前，高等教育已经从精英教育进入大众化教育时代，科学技术的飞速发展也使知识传授型的教学内容开始向知识拓展型的教学内容转变，学生对知识的渴望也不仅限于书本上考试的内容，他们对相关新技术、新知识的渴望也日趋强烈。目前普通化学的教学内容主要是讲授化学的基础知识，已经不能满足学生对知识深度的需求，也不能跟上化学学科的发展速度[1]。化学在人类生存质量和安全方面都发挥着重要作用，未来也会以新的思路、观念和方式发挥核心科学的作用。现代新技术是化学现代研究的重要方法，在教学内容中将现代检测新技术与化学有机结合起来，使学生不仅知其然，还能知其所以然，了解并掌握现代化学的先进理念和研究方法是非常重要的，这里我们将化学理论和应用中所用到的新技术与普通化学教学内容有机结合，构建出以基础知识为主以相关新技术为辅的多方位拓展式教学内容，其对于提高学生的知识范围、增强学生对新技术的运用和掌握能力、提高思维和素质的协调发展起着至关重要的作用。在绪论中增加了化学研究历史和新技术发展历史紧密相关的部分。化学学科的发展是新技术发展的必然结果，同时也推动了新技术的进一步发展。
一、在热力学部分增加了以下研究技术和方法
利用热力学第一定律来解决化学变化中的热效应问题；利用热力学第二定律来解决指定的化学及物理变化实现的可能性、方向及进行限度问题。热力学函数的测定需要根据不同反应的特点进行有针对性的测定，举例如下。
1.利用电化学性质与热力学之间的关系式比较常见的测定。电子迁移过程和反应的热力学参数常见方法：用精密电导率仪测定有机弱酸溶液在不同温度条件下的电导，通过图解法得出298K时弱酸的解离常数和焓，并计算出电离过程的吉布斯自由能和熵[2]；电化学方法获取纳米材料的热力学函数测得了纳米铜的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯自由能、标准摩尔熵[3]。
2.固体吸附过程可以利用固体在不同温度下物理吸附氮气的等温线，然后根据热力学原理近似计算出该物理吸附过程的微分吸附热和积分吸附热，然后根据相应的公式计算得到过程吸附体系的内能、焓、熵、吉布斯自由能等热力学函数随吸附量的变化率[4]。
二、在热力学部分增加了以下研究技术和方法
1.动力学中活化能（Ea）是动力学中一个重要的物理量，与反应速度直接相关，对实际的生产有重要的知道意义。可以采用热重分析（TGA）测定热解曲线，用多元线性回归法确定热分解机制函数，然后确定活化能[5]。
2.对于生物的酶催化反应可以利用循环催化流动分析方法（Recirculat ing Catalysis Flow Analysis，RCFA）测定完整动力学曲线，由此求解得到催化反应表观速率常数（k），最后利用阿仑尼乌斯公式求得该催化反应体系的活化能[6]。
3.实验室中一般化学反应活化能和反应速率的测定采用微型化实验进行测定。
三、在电化学部分增加了电化学的世界先进研究成果和这些成果将如何改变我们的生活
学生最为熟悉和感兴趣的电化学知识是与电池相关的内容，电化学工作站是常见的新型电池的研究开发的检测仪器。工作原理是工作电极、参比电极、电解质溶液形成串联电路，在参比电极与工作电极间连接一个电压表，就可以测量出工作电极上的电压变化，计算出工作电极上所带的电量，准确的算出物质的质量等参数[7]。
为了提高学生的学习兴趣给学生介绍了最新的电池方面的研究成果。例如，美国密苏里大学计算机工程系Jae Wan Kwon（权载完）教授的研究组研发出了体积小但电力强的“核电池”[8]。只有一个硬币大小的电池可以让手机不充电使用5000年。美国加州斯坦福大学华裔科学家崔屹参与的研究是将银和碳纳米材料制成的特殊墨水涂在纸张上，成功制成“纸电池”，普通纸张未来或许可以用做轻型电池[9]。
四、在核外电子排布部分增加了最先进的测试
夸克等微观粒子发现等研究方法和先进研究成果，让学生了解到微观世界的奇妙。原子核类似于人类的指纹，如果测量精度足够高，原子核可依据其质量被准确鉴别出来。这类研究归属于原子核物理的范畴。原子核的高精度质量测量最先用的是相对简单的电磁系统原子核质谱仪，近20年来，随着放射性核束装置和实验技术的发展，原子核质谱仪已发展到实验环和潘宁阱等复杂的离子光学系统，质量测量的精度也越来越高。以稳定原子核28Si为例，其质量测量的相对误差从1937年第一次测量的2.1×10-5减小至1995年的7.0×10-11，提高了近6个数量级。除了原子核中的电子、中子和质子还有很多微观粒子，还包括夸克、k-介子等许多基本粒子的更基本的组成单元，可以称为基本粒子动物园。夸克是由美国伊利诺伊州巴达维亚费米国家加速器实验室的万亿电子伏特加速器（Tevatron，质子和反质子对撞机）发现的，Tevatron还测定了W玻色子的精确质量、发现了陶中微子以及著名的顶夸克。Tevatron有6.28公里长的圆形加速器轨道由1000多个超导磁铁构成，它们将质子和反质子按相反方向在真空管中加速到光速的99.99999954%，然后在两个5000吨的探测器中对撞，这种接近光速的高能量碰撞产生了大量全新的亚原子粒子，然后很快衰变[10]。
综上所述，在普通化学教学中将新技术、新方法以及先进的研究成果有机的与教学内容相结合，使学生了解新技术对化学发展起到的重要作用。能够扩展学生的知识范围、提高学生对化学学科的兴趣、使学生对化学学科的宽度和广度认识有了提升，全面提高教学质量。
参考文献：
[1]梁爱琴，孙芬芳，李琳，刘锦梅.工科普通化学素质教育的教学改革研究[J].化工高等教育，2008，（1）：90-92.
[2]屈景年，李俊华，王璐，等.有机一元弱酸热力学函数的测定[J].衡阳师范学院学报，2009，30（6）：63-65.
[3]王路得，黄在银，范高超，等.电化学方法测定纳米材料的热力学函数[J].中国科学：化学，2012，42（1）：47-51.
[4]陈晓立.固体物理吸附气体过程热力学状态函数变化的测定[J].纺织高校基础科学学报，1995，8（2）：126-131.
[5]李玮.TGA测定克拉霉素热分解动力学参数[J].中国抗生素杂志，2009，34（7）：419-421.
[6]王恒，李永生，高秀峰.可见光谱法测定GA-HRP-H2O2体系的活化能[J].光谱实验室，2011，28（2）：489-493.
[7]宋玉龙.电化学工作站开发[D].长春：东北师范大学硕士论文，2006.
[8]Wacharasindhu，J.W. Kwon，D. Meier，et al. Radioisotope Microbattery Based on Liquid Semiconductor[J].Journal of Applied Physics Letters，2009，（95）：014103.
[9]Liangbing Hu，Jang Wook Choi，Yuan Yang，et al. Highly conductive paper for energy-storage devices[J].PNAS，2009：1-5.
[10]孫保华，孟杰.原子核质量精密测量的研究进展[J].物理，2010，10（12）：1-5.
作者简介：冯静（1977-），女，副教授，博士。